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NTIS 바로가기Korean chemical engineering research = 화학공학, v.51 no.1, 2013년, pp.93 - 97
김병철 (동아대학교 화학공학과) , 김영한 (동아대학교 화학공학과)
소형 충전물을 이용한 수평형 증류 장치를 제작하여 실험실 규모의 증류실험을 실시하였다. 직경 6.7 mm Raschig 링 형태의 스테인레스 스틸 충전물을 넣은 40 mm 직경의 유리관을 증류탑으로 사용하였다. 증류관의 길이 방향으로 5개의 독립된 전기가열기를 배열하여 증류관 내부 온도를 분리 조절할 수 있도록 하였다. 증류관 내의 온도가 길이에 따라 연속적으로 변화하도록 조절함으로써 각각의 온도에 상응하는 기-액 평형을 형성하여 분리가 가능하도록 하였다. 증류실험의 결과 증류관의 증류단 상당길이(HETP)가 수직형 증류관에 비해 큰 것을 알았으며, 실용화가 가능한 처리용량과 분리효율을 얻었다.
A lab-sized distillation experiment was conducted using small-size packings and a horizontal distillation column. The 6.7 mm Raschig ring type packings of stainless steel and a 40 mm glass column were used, and five independent electric heaters were installed in the axial direction to adjust the col...
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핵심어 | 질문 | 논문에서 추출한 답변 |
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기존의 증류탑은 어떻게 구성되어 있는가? | 증류 공정에서 사용되는 기존의 증류탑은 수직형 분별 증류장치를 사용한 것으로 증류공정에서 이성분 분별 증류장치는 원료가 공급되는 증류탑의 공급단을 기준으로 상부제품을 분리하는 정제부와하부제품을 분리하는 회수부로 구성되어 있다. 회수부의 하단에 재비기가 설치되어 탑의 하단으로 증기를 공급하고 공급된 증기는 탑상부 즉, 정제부를 거쳐 탑 상단으로 배출된 후 냉각기에서 액으로냉각되어 다시 탑으로 환류되며, 탑 내에서 기액 접촉을 연속으로할 수 있도록 한 구조를 가지고 있다. | |
고효율 증류탑은 어떻게 분류되는가? | 증류 공정에서의 에너지 절감을 위해 기존 증류탑을 활용한 여러가지 변형된 형태나 구조의 증류탑이 제안되었고 이들 증류탑의 효율성과 에너지 절감효과를 알아보기 위한 많은 연구가 발표되었다[1-3]. 고효율 증류탑은 3 가지로 분류될 수 있는데 분리벽형 증류탑,내부 열교환형 증류탑 및 비단열 증류탑이 있다. 그러나 이들은 모두 수직형 증류탑으로 증류탑의 방향을 수평으로 하면 기존의 증류탑이 가지는 여러 가지 문제를 해결할 수 있는 장점이 있어 이를 시험하고자 하였다. | |
수직형 분별 증류장치가 가지는 문제점은 무엇인가? | 이와 같은 분별증류 장치는 충전물을 사용하여 효율성을 많이 증대되었으나, 수직형 분별증류 장치가 가지는 한계는 액이 충전물의표면에 체류하는 시간이 제한적이라는 점이다. 즉 중력 때문에 액이충전물 표면에서 체류하는 시간은 극히 짧으며, 이를 극복하기 위하여 환류에 의한 액의 지속적인 공급이 필요하다. 이러한 문제는 충전탑 뿐만 아니라 트레이 탑에서도 동일하게 적용된다. |
Lee, M. Y. and Kim, Y. H., "Design of Thermally Coupled Distillation Process Utilizing Existing Columns," Korean Chem. Eng. Res.(HWAHAK KONGHAK), 46(5), 1017-1022(2008).
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Tsai, R. E., Schultheiss, P., Krttner, A., Lewis, J. C., Seibert, A. F., Eldridge, R. B. and Rochelle, G. T., "Influence of Surface Tension on Effective Packing Area," Ind. Eng. Chem. Res., 47, 1253-1260 (2008).
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